條斑紫菜不同采收期總硒含量變化研究

凌云 ，王鳳軍 ，陳安娜 ，沈輝 ，萬夕和 ，葉素丹

（1.浙江經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 杭州 310018；2.江蘇省海洋水產(chǎn)研究所，江蘇 南通 226007）

硒（Se）被稱為“生命之火”，是生物生長(zhǎng)發(fā)育必需的一種微量元素，對(duì)人體來說具有抗氧化、抗衰老、解毒、防癌抗癌和提高免疫力等作用[1-5]。硒具有多種生理功效，攝入不足會(huì)影響人類身體健康，克山病是缺硒的典型癥狀，因此市面上出現(xiàn)多種富硒食品，鼓勵(lì)補(bǔ)硒，但人體攝入過量的硒則會(huì)引起中毒。而作為天然含硒高的食物，海藻就是其中一類。有報(bào)道稱海藻中硒元素含量豐富，但受產(chǎn)地水土環(huán)境中硒含量的影響很大[2，6]。我國(guó)海藻資源豐富，海藻含有多種生物活性物質(zhì)和生物學(xué)功能，對(duì)促進(jìn)人類健康有積極的作用，加強(qiáng)海藻加工開發(fā)研究，具有深刻的戰(zhàn)略意義[7-8]。

條斑紫菜（Porphyra yezoensis）屬紅毛菜科大型海藻，條斑紫菜養(yǎng)殖加工業(yè)經(jīng)多年發(fā)展已成為江蘇海洋漁業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)。紫菜被稱為“長(zhǎng)壽菜”、“天然微量元素寶庫(kù)”，含有豐富的蛋白質(zhì)、海藻多糖、維生素和礦物質(zhì)等，與人類健康和生命活動(dòng)關(guān)系密切，具有極為重要的保健功效[9]。從紫菜中開發(fā)具有獨(dú)特活性的海洋藥物和保健食品是紫菜研究利用的新方向，筆者之前的研究[10]表明紫菜具有一定含量的硒。目前有多位學(xué)者[11-13]研究表明紫菜在不同生長(zhǎng)海區(qū)、不同生長(zhǎng)時(shí)期紫菜中營(yíng)養(yǎng)成分有一定變化，但都未涉及紫菜中硒含量變化的研究。

為了研究海藻中硒的含量及其變化，該文以海水養(yǎng)殖條斑紫菜為研究對(duì)象，采用微波+濕法消解法[10]進(jìn)行樣品前處理，使用氫化物-原子熒光光譜法測(cè)定江蘇沿海不同地區(qū)不同采收期條斑紫菜中總硒含量，初步研究條斑紫菜中總硒含量變化，為深入開發(fā)利用條斑紫菜的營(yíng)養(yǎng)和保健價(jià)值提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣品

條斑紫菜取自江蘇沿海連云港贛榆（1號(hào)站位）、鹽城大豐（2號(hào)站位）、南通如東環(huán)漁（3號(hào)站位）、南通如東北漁（4號(hào)站位）和南通海門（5號(hào)站位）5個(gè)站位的紫菜養(yǎng)殖區(qū)，取樣站位見圖1。在2012年12月至2013年4月采收周期內(nèi)，每個(gè)月在每個(gè)養(yǎng)殖區(qū)選取3個(gè)代表性采樣點(diǎn)進(jìn)行收割，分別獲得頭水、二水、三水、四水和五水5個(gè)批次的新鮮紫菜樣品，共計(jì)75份，每份樣品用清潔海水充分洗凈至無泥沙，晾曬干后用自封袋密封保存。測(cè)定前于50℃烘箱烘干至恒重，粉碎混勻后于干燥器中保存?zhèn)溆谩?/p>

圖1 江蘇條斑紫菜不同產(chǎn)地取樣站位圖

1.2 儀器與試劑

AFS-9800型原子熒光光譜儀（硒空心陰極燈和純度為99.99%的氬氣作載氣）及計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)（北京科創(chuàng)海光儀器有限公司），Mars 5微波消解儀（美國(guó)CEM），高級(jí)臺(tái)式封閉電爐（天津市泰斯特儀器有限公司），EH35APlus型數(shù)顯電熱板（北京萊伯泰科公司），電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司），超純水（美國(guó)密理博公司）等。

硝酸、高氯酸、雙氧水、鹽酸、氫氧化鉀、硼氫化鉀為優(yōu)級(jí)純。6 mol/L鹽酸、100 g/L鐵氰化鉀溶液（掩蔽劑）、1.5%硼氫化鉀+0.5%氫氧化鉀（還原劑）、5%鹽酸（載流）。紫菜標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW10023、硒標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：1 000 μg/mL，皆購(gòu)自于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心。

1.3 測(cè)定方法

標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制：取1 000 μg/mL的Se標(biāo)準(zhǔn)溶液1 mL，加水定容至100 mL容量瓶，配制成濃度為10 μg/mL Se標(biāo)準(zhǔn)中間液，再取此液1 mL，加水定容至100 mL容量瓶，配制成濃度為100 μg/L的Se標(biāo)準(zhǔn)工作液；分別吸取100 μg/L的Se標(biāo)準(zhǔn)工作液0、0.1、0.5、1、2、4 mL 于 20 mL 比色管中，定容至 10 mL刻度線后，加入2 mL HCl和1 mL 100g/L K3[Fe(CN)6]，混勻，放置 20 min，制成 0、2.5、5、10、20、40 μg/L 的Se標(biāo)準(zhǔn)曲線。儀器測(cè)定條件，見表1。

樣品前處理：稱取0.5 g紫菜樣品于微波消解管中，加入5 mLHNO3，冷消解30 min后加2 mLH2O2，振搖混合均勻，于微波消解儀上消化，消解條件如表2所述。將溶液冷卻轉(zhuǎn)移至150 mL三角瓶，加入1 mL HClO4，置于電爐上趕酸至溶液變?yōu)榍辶翢o色并有白煙冒出（切不可完全蒸干），加入5 mL 6 mol/L HCL繼續(xù)加熱至溶液清亮并伴有白煙出現(xiàn)，冷卻至室溫定容至10 mL，加入2 mL HCl和1 mL100 g/LK3[Fe(CN)6]，混勻，取上清液待測(cè)。每個(gè)樣品平行3次，同時(shí)進(jìn)行試劑空白試驗(yàn)。同標(biāo)準(zhǔn)曲線一起上機(jī)測(cè)定含量。

表1 總硒測(cè)定的HG-AFS條件

表2 微波消解程序

試樣測(cè)定結(jié)果按以下公式計(jì)算：

式中：X：試樣中 Se的含量，mg/kg；C：試樣消化液測(cè)定濃度，μg/L；C0：試樣空白消化液測(cè)定濃度，μg/L；m：試樣質(zhì)量，g；V：試樣消化液總體積，mL。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

數(shù)據(jù)采用Excel軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，采用SPSS statistics 19進(jìn)行ANOVA方差分析，進(jìn)行LSD檢驗(yàn)和Duncan法多重比較，以P＜0.05作為差異具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果與分析

2.1 線性關(guān)系、精密度及回收率

按選定的AFS儀器工作條件下測(cè)定Se的熒光強(qiáng)度，測(cè)得標(biāo)準(zhǔn)曲線在0～40 μg/L范圍內(nèi)，線性良好，線性回歸方程為y=44.445x-35.240，相關(guān)系數(shù)R為0.9993。

質(zhì)控樣紫菜（GBW10023）稱樣量為0.5 g（精確至0.0001 g），采用微波+濕法消解法進(jìn)行硒的測(cè)定，連續(xù)6次測(cè)定紫菜標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中硒含量平均值為（0.125±0.004）mg/kg，紫菜標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)硒標(biāo)準(zhǔn)值為（0.124±0.014）mg/kg。測(cè)定結(jié)果在誤差允許范圍內(nèi)。

稱取0.5 g紫菜質(zhì)控樣9份（含硒量為0.062 μg），分別加入3種不同濃度的Se標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，平行3次，按上述方法測(cè)其含量，取其平均值，由表3結(jié)果可見加標(biāo)回收率為90%～98%，符合加標(biāo)回收要求，說明該方法測(cè)定紫菜中硒是可行有效的。

表3 紫菜質(zhì)控樣加標(biāo)回收率測(cè)定

2.2 不同地區(qū)各采收期條斑紫菜中硒含量

通過上述方法測(cè)定江蘇沿海5個(gè)地區(qū)5次采收期條斑紫菜中硒含量，測(cè)得結(jié)果見表4，江蘇沿海條斑紫菜硒含量在0.089～0.284 mg/kg之間，平均值為0.145 mg/kg。經(jīng)方差分析表明，在5個(gè)地區(qū)不同采收期的條斑紫菜中硒含量有所差異，差異具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），其中，頭水紫菜中硒在各地區(qū)差異具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），硒含量依次為贛榆＞環(huán)漁＞海門＞北漁＞大豐，平均值為0.110 mg/kg；二水紫菜中硒在各地區(qū)差異不具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），硒含量依次為贛榆＞環(huán)漁＞海門＞北漁＞大豐，平均值為0.124 mg/kg；三水紫菜中硒在各地區(qū)差異極具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01），硒含量依次為環(huán)漁＞海門＞贛榆＞北漁＞大豐，且在環(huán)漁地區(qū)出現(xiàn)條斑紫菜硒含量最高值為0.284 mg/kg，平均值為0.191 mg/kg；四水紫菜中硒在各地區(qū)差異極具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01），大豐＞贛榆＞環(huán)漁＞海門＞北漁，平均值為0.164 mg/kg；五水紫菜中硒在各地區(qū)差異極具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01），硒含量依次為贛榆＞大豐＞海門＞環(huán)漁＞北漁，在北漁地區(qū)出現(xiàn)條斑紫菜硒含量為0.138 mg/kg。通過不同采收期條斑紫菜硒含量的平均值可見，三水條斑紫菜中硒含量為最高，四水次之。

從各地區(qū)來看，連云港贛榆地區(qū)中條斑紫菜硒含量從0.150 mg/kg增加至0.240 mg/kg，平均值為0.182 mg/kg，通過差異性分析和LSD檢驗(yàn)，得出連云港地區(qū)采收的頭水至四水條斑紫菜硒含量之間差異不具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），而五水條斑紫菜硒含量與前5個(gè)月有具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義差異（P＜0.05）。鹽城大豐地區(qū)中條斑紫菜硒含量在0.091～0.200mg/kg之間，平均值為0.133 mg/kg，通過差異性分析和LSD檢驗(yàn)，得出頭水和二水條斑紫菜硒含量差異不具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，三水和五水條斑紫菜硒含量差異不具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但分別與四水之間差異具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。如東環(huán)漁地區(qū)中條斑紫菜中硒的含量在0.112～0.284 mg/kg之間，平均值為0.161 mg/kg，通過差異性分析和LSD檢驗(yàn)，得出環(huán)漁地區(qū)頭水、二水和五水條斑紫菜硒含量差異不具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），但分別與三水、四水相比差異具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。如東北漁地區(qū)中條斑紫菜硒含量在0.089～0.160 mg/kg之間，平均值為 0.116 mg/kg，通過差異性分析和LSD檢驗(yàn)，得出北漁地區(qū)頭水和五水條斑紫菜硒含量差異不具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，二水和四水條斑紫菜硒含量差異不具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但分別與三水之間差異具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。海門地區(qū)中條斑紫菜硒含量在0.101～0.190 mg/kg之間，平均值為0.135 mg/kg，通過差異性分析和LSD檢驗(yàn)，得出海門地區(qū)頭水、二水和五水條斑紫菜硒含量差異不具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），但分別與三水、四水相比差異具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），與環(huán)漁地區(qū)比較相似。通過對(duì)各地區(qū)條斑紫菜中硒含量比較，連云港贛榆地區(qū)條斑紫菜中硒含量較高，環(huán)漁地區(qū)次之。

表4 不同地區(qū)各采收期條斑紫菜中硒含量 mg/kg

圖2 贛榆地區(qū)不同采收期條斑紫菜中硒含量變化

連云港市贛榆地區(qū)不同月份采收條斑紫菜中硒含量結(jié)果見圖2，可以看出從12月到次年4月，隨月份增加條斑紫菜中硒含量逐漸增加，在四月份含量為最高。鹽城市大豐地區(qū)不同月份采收條斑紫菜中硒含量結(jié)果見圖3，可以看出從12月到次年3月條斑紫菜中硒含量逐漸增加，在3月含量為最高，到4月份時(shí)下降。如東環(huán)漁地區(qū)不同月份采收條斑紫菜中硒含量結(jié)果見圖4，從12月份到次年2月，條斑紫菜中硒含量逐漸增加，到3、4月逐漸下降，在江蘇5個(gè)地區(qū)5個(gè)采收期中環(huán)漁地區(qū)2月份條斑紫菜硒含量為最高。如東北漁地區(qū)不同月份采收條斑紫菜中硒含量結(jié)果見圖5，變化趨勢(shì)與如東環(huán)漁地區(qū)相似，如東北漁地區(qū)4月份條斑紫菜中硒含量為在江蘇5個(gè)地區(qū)5個(gè)采收期中最低。海門地區(qū)不同月份采收條斑紫菜中硒含量結(jié)果見圖6，變化趨勢(shì)與如東環(huán)漁、北漁地區(qū)相似，均在2月份達(dá)到最高值，三個(gè)地區(qū)的地理位置比較靠近，歸屬南通市。

圖3 大豐地區(qū)不同采收期條斑紫菜中硒含量變化

圖4 環(huán)漁地區(qū)不同采收期條斑紫菜中硒含量變化

圖5 北漁地區(qū)不同采收期條斑紫菜中硒含量變化

圖6 海門地區(qū)不同采收期條斑紫菜中硒含量變化

2.3 每日硒攝入量計(jì)算

硒是人體必需的抗氧化營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，是谷朧甘肽過氧化物酶的重要組成成分，對(duì)維持人體正常生理機(jī)能起著關(guān)鍵性的作用。通過該試驗(yàn)測(cè)定可知江蘇地區(qū)條斑紫菜硒含量在8.9 μg/100 g到28.4 μg/100 g 之間，平均值為 14.5 μg/100 g。《中國(guó)食物成分表2014版》記載紫菜（干）中的硒含量為7.22 μg/100 g，該試驗(yàn)測(cè)定的條斑紫菜硒含量要高于該值，表明該地區(qū)紫菜硒含量整體較高，屬于天然含硒食品。目前已定人體對(duì)硒的最高耐受量為每人每天400μg[14]，我國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)推薦的成人硒攝入量為每日50～250 μg。折算成江蘇海域條斑紫菜干重約為345 g～1.724 kg，即每天食用干重不低于345 g的條斑紫菜干制品即能滿足人體對(duì)硒含量的需求，而對(duì)于中國(guó)人的消費(fèi)習(xí)慣而言，每日也不可能食用過多紫菜，而其他食品中也含有一定量的硒，因此食用適量的紫菜產(chǎn)品有益于人體健康，并不會(huì)引起硒含量的超標(biāo)。

3 討論

3.1 各地區(qū)條斑紫菜不同采收期硒含量變化

通過對(duì)各地區(qū)不同采收期條斑紫菜硒含量研究可見，條斑紫菜中硒含量變化具有一定規(guī)律性，表現(xiàn)為從江蘇沿海北部至南部，條斑紫菜中硒含量最高值分別出現(xiàn)在4月、3月和2月，月份逐漸前移。紫菜生長(zhǎng)在海洋環(huán)境中，海水溫度是決定其生育階段轉(zhuǎn)換和生長(zhǎng)速度的關(guān)鍵性指標(biāo)[15]。在不同地區(qū)海水環(huán)境、氣候和溫度等因素不同，海水表面平均溫度的緯度分布規(guī)律為從低緯向高緯遞減，表現(xiàn)出同一時(shí)期低緯地區(qū)水溫高，高緯地區(qū)水溫低。由于江蘇沿海三市緯度大體相差1度（贛榆N34.83°（連云港市），大豐 N33.19°（鹽城市），如東 N32.33°和海門N31.89°（南通市）），同一月份海水溫度從南通市到連云港市逐漸降低，因此條斑紫菜中硒含量最高值表現(xiàn)出在南通地區(qū)早先出現(xiàn)，而在連云港地區(qū)最晚出現(xiàn)。由此推測(cè)條斑紫菜中硒含量與水溫有一定關(guān)系，最高值在一定適宜溫度范圍內(nèi)出現(xiàn)，這可能與紫菜內(nèi)部的生理活動(dòng)有關(guān)，當(dāng)然也與紫菜生長(zhǎng)所處環(huán)境有關(guān)，具體原因有待于進(jìn)一步研究。

3.2 不同地區(qū)相同采收期條斑紫菜中硒含量比較

通過硒含量測(cè)定結(jié)果可見，贛榆地區(qū)在12月頭水、次年1月二水和4月五水采收期條斑紫菜中硒含量比其他地區(qū)要高；在2月三水采收期，如東環(huán)漁地區(qū)條斑紫菜硒含量比其他地區(qū)高，海門地區(qū)其次，贛榆地區(qū)第三；在3月四水采收期，鹽城大豐地區(qū)條斑紫菜硒含量比其他地區(qū)高，其次為贛榆地區(qū)，表現(xiàn)出條斑紫菜硒含量存在明顯的地區(qū)差異和時(shí)間差異。一般認(rèn)為海藻化學(xué)組成隨海藻種類、生長(zhǎng)海區(qū)、季節(jié)變化及環(huán)境因子如水溫、營(yíng)養(yǎng)鹽、光照等不同而有顯著變化[16]，該文對(duì)江蘇沿海不同地區(qū)條斑紫菜中硒含量的比較，表明條斑紫菜中總硒含量受生長(zhǎng)海區(qū)、季節(jié)變化和環(huán)境因子的影響而不同。

3.3 紫菜中硒含量的比較

藻類的細(xì)胞壁主要有肽聚糖、磷脂和蛋白質(zhì)組成，具有粘性，并帶有一定負(fù)電荷，并能提供能與許多離子結(jié)合的官能團(tuán)[17]。海藻具有很強(qiáng)的生物富集作用，它能夠從很稀的水溶液中富集元素，既可以富集 Pb、Hg、Cd 重金屬元素，又可以富集 Fe、Zn、Se、I等對(duì)人體有益的微量元素[18]，而海水提供了豐富的無機(jī)元素，因此海藻比陸生植物含有更多種及多量的天然元素。白研等[19]采用原子熒光法測(cè)定了12種海藻中總硒含量，在0.0268~0.2234 mg/kg之間，其中測(cè)定的紫菜含量為0.0709 mg/kg，該試驗(yàn)測(cè)得的條斑紫菜硒含量（0.089~0.284 mg/kg）與此相當(dāng)，并且硒含量略高，屬于天然含硒食品。

4 結(jié)論

該文首次采用氫化物發(fā)生—原子熒光光度法對(duì)江蘇沿海5個(gè)地區(qū)5個(gè)采收期條斑紫菜中總硒含量變化進(jìn)行研究，結(jié)果表明江蘇沿海各地區(qū)不同采收期條斑紫菜中硒含量差異具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，不同地區(qū)中連云港市贛榆地區(qū)條斑紫菜硒含量最高，平均為0.182±0.035 mg/kg，其次為如東環(huán)漁地區(qū)；不同采收期中三水條斑紫菜硒含量最高，為0.191±0.055 mg/kg，四水次之。不同地區(qū)條斑紫菜中硒含量最高值出現(xiàn)時(shí)間不一致，并有一定規(guī)律性變化，表現(xiàn)為在江蘇沿海南部條斑紫菜硒含量最高值出現(xiàn)時(shí)間早于江蘇沿海北部，推測(cè)可能與沿海三市海水溫度差異有關(guān)。從總體上分析江蘇沿海各地區(qū)條斑紫菜中硒含量整體較高，為0.145±0.026 mg/kg，屬于天然含硒食品。